DE2608602A1

DE2608602A1 - VALVE ARRANGEMENT

Info

Publication number: DE2608602A1
Application number: DE19762608602
Authority: DE
Inventors: Asle Dipl Ing Schei
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1975-03-18
Filing date: 1976-03-02
Publication date: 1976-09-30
Also published as: AU1200376A; BR7601597A; FR2305044A1; SE7503020L; SE397026B; US4072998A; AR205850A1; CH599697A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilableiteranordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Bei solchen Ableiteranordnungen ist es außerordentlich wichtig, daß die parallelgeschalteten Ableitersäulen so gezündet werden können, daß sie den Entladungsstrom und die Entladungsenergie gleichmäßig verteilt untereinander aufnehmen. The invention relates to a valve arrester arrangement according to the Preamble of claim 1. In such arrester arrangements is it is extremely important that the arrester columns connected in parallel can be ignited in such a way that they can discharge the discharge current and absorb the discharge energy evenly distributed among each other.

Anordnungen zum Zünden paralleler Schenkel von Ventilwiderstäriden und Funkenstrecken, die in ein und demselben Porzellangehäuse eingebaut sind, sind bereits aus der DT-PS 1 806 587 bekannt. Derartige Anordnungen werden verwendet, wenn ein höheres Energieaufnahmevermögen erforderlich ist, als es mit einem einzigen Schenkel erreichbar ist. Insbesondere werden diese bekannten Anordnungen in Gleichstromhochspannungsanlagen benutzt, jedoch auch bei Wechselspannungsableitern für besonders hohe Spannungen. In gewissen Fällen sind jedoch mehr Schenkel erforderlich als in einem vorhandenen Porzellangehäuse Platz finden, und es ist daherArrangements for igniting parallel legs of valve resistors and spark gaps that are built into one and the same porcelain housing are already known from DT-PS 1 806 587. Such arrangements are used when a higher energy absorption capacity is required than it can be achieved with a single leg. In particular, these are known Arrangements used in DC high-voltage systems, but also in AC voltage arresters for particularly high voltages. In certain cases, however, more legs are required than can be accommodated in an existing porcelain case, and so it is

609840/0701609840/0701

-2--2-

ORfGINAL INSPECTEDORfGINAL INSPECTED

260G602260G602

wünschenswert, auch eine Anzahl separater Porzellaiigehäuse parallel schalten -zu können. Dies ist zur Zeit vcr allem bei Schaltanordnungen für hochgespannten Gleichstrom, beispielsweise der in der DT-OS 2 312 150 beschriebenen Art, sowie bei Anordnungen im Anschluß an Serienkondensatoren zur Stabilisierung des Betriebszustandes von Hochspannungsnetzen (siehe z.B. DT-OS 2 362 533) von Interesse.desirable to be able to connect a number of separate porcelain housings in parallel. This is currently of particular interest in switching arrangements for high-voltage direct current, for example of the type described in DT-OS 2 312 150, and in arrangements connected to series capacitors to stabilize the operating state of high-voltage networks (see e.g. DT-OS 2 362 533) .

Es ist zwar bereits bekannt, mehrere separat angeordnete Säuler: von Ventilableiterelementen parallelzuschalten (DT-PS 977 281), jedoch setzt das dabei verwendete Zündsystem voraus, daß die verschiedenen Ventilableiterelemente in einer Säule unterschiedliche Widerstandswerte haben. Aus praktischen und wirtschaftlichen Gründen ist dies jedoch nachteilig, und man ist daher bestrebt, Lösungen zu finden, die eine Modulisierung der Ableitersaulen erlauben, d.h. daß alle in einer Säule verwendeten Ventilableiterelemente untereinander im wesentlichen exakt gleich sein können.Although it is already known several separately arranged columns: of valve arrester elements to be connected in parallel (DT-PS 977 281), but the ignition system used assumes that the various Valve arrester elements in a column have different resistance values. For practical and economic reasons However, this is disadvantageous, and efforts are therefore made to find solutions that allow the arrester columns to be modulated, that is, all of the valve arrestor elements used in a column can be essentially exactly the same as one another.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilableiteranordnung der eingangs genannten Art zu entwickeln, deren Zündsystem so beschaffen ist, daß die Ableitersaulen aus gleichen Ventilableiterelementen aufgebaut sein können und eine gleichmäßig verteilte Übernahme der Entladungsenergie auf alle Ableitersäulen gewährleistet ist.The present invention is based on the object of a valve arrester arrangement of the type mentioned, whose ignition system is designed so that the arrester columns are equal Valve arrester elements can be constructed and an evenly distributed transfer of the discharge energy to all arrester columns is guaranteed.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Ventilabieiteranordnung nachTo solve this problem, a valve arrester arrangement according to

609840/0701 -3-609840/0701 -3-

ORfGINAL IMSPECTEDORfGINAL IMSPECTED

dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale aufweist.the preamble of claim 1 proposed the invention has the features mentioned in the characterizing part of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sin in den Unteransprüchen genannt.Advantageous further developments of the invention are given in the subclaims called.

Der Vorteil der Ventilableiteranordnungen nach der Erfindung besteht darin, daß parallel angeordnete Ableitersäulen die Entladungsenergie gleichmäßig auf sich verteilen. Außerdem wird die Zündspannung der Parallelschaltung vom Zündkreis bestimmt. Die Zündspannung der parallelen Ableitersäulen kann somit bedeutend höher gewählt werden als die Zündspannung der gesamten Anordnung. Dadurch erhält man eine höhere wiederkehrende Spannungsfestigkeit, eine höhere Löschspannung und gleichzeitig eine stabilere Zündspannung, denn der die Zündspannung bestimmende Zündkreis wird nicht von den großen Entladungsströmen beansprucht.The advantage of the valve arrester assemblies according to the invention is there in that arrester columns arranged in parallel distribute the discharge energy evenly among themselves. Also will the ignition voltage of the parallel circuit is determined by the ignition circuit. The ignition voltage of the parallel arrester columns can therefore be significant higher than the ignition voltage of the entire arrangement. This results in a higher recurring dielectric strength, a higher erase voltage and, at the same time, a more stable one Ignition voltage, because the ignition circuit that determines the ignition voltage is not stressed by the large discharge currents.

Anhand des in der Figur gezeigten Ausführungsbeispieles einer Ventilableiteranordnung nach der Erfindung soll diese näher erläutert werden.This is to be explained in more detail on the basis of the exemplary embodiment of a valve arrester arrangement according to the invention shown in the figure will.

Die gezeigte Ventilableiteranordnung umfaßt zwei parallelgeschaltete Ableitersäulen 1 und 2, von denen jede aus drei in Reihe geschalteten gleichen Ventilabieiterelementen 3 besteht. Jedes dieser Ven-The valve arrester arrangement shown comprises two parallel-connected Arrester columns 1 and 2, each of which consists of three identical valve arrester elements 3 connected in series. Each of these ven-

-4-609840/0701 -4-609840 / 0701

260B602260B602

tilableiterelemente besteht aus einem spannungsabhängigen Widerstand 4, der mit einem Funkenstreckenstape1 5 in Reihe geschaltet ist. Parallel mit den Abieitersäulen 1, 2 liegt ein Zündkreis 6, der aus einer Reihenschaltung von drei Steuerfunkenstrecken 7 und einem Zündwiderstand 8 besteht. Zur Erzielung einer gleichmäßigen Verteilung der Spannung auf die Steuerfunkenstrecken 7, sind Steuerwiderstand 9 und eventuell auch Kondensatoren parallel zu jeder Steuerfunkenstrecke geschaltet. Sowohl der Steuerwiderstand 9 wie auch der Zündwiderstand 8 können aus spannungsabhängigen sogenannten Ventilableiterblöcken bestehen.tilableiterelemente consists of a voltage-dependent resistor 4, which is connected in series with a spark gap stack1 5 is. In parallel with the conductor columns 1, 2 there is an ignition circuit 6, which consists of a series connection of three control spark gaps 7 and an ignition resistor 8. To achieve a uniform Distribution of the voltage to the control spark gaps 7, control resistor 9 and possibly also capacitors are parallel switched to each control spark gap. Both the control resistor 9 and the ignition resistor 8 can be voltage-dependent so-called valve arrester blocks exist.

Die Steuerfunkenstrecken 7 und der Zündwiderstand 8 des Zündkreises bilden eine aus vier aufeinandergestapelten Teilen bestehende separate Säule, die nachstehend Zündabieiter genannt wird. Jedes der drei oberen Teile des Zündabieiters enthält eine der widerstands- und eventuell kapazitätsgesteuerten Funkenstrecken 7, von denen jede eventuell mit Ventilableiterblöcken in Reihe geschaltet sein kann, während das Unterteil nur den Zündwiderstand 8 enthält.The control spark gaps 7 and the ignition resistor 8 of the ignition circuit form a separate one consisting of four parts stacked one on top of the other Column, hereinafter referred to as the ignition arrester. Each of the three upper parts of the ignition arrester contains one of the resistive and possibly capacitance-controlled spark gaps 7, each of which may be connected in series with valve arrester blocks can, while the lower part contains only the ignition resistor 8.

In die elektrischen Verbindungen von den Anschlußpunkten 10, 11 zwischen zwei Steuerfunkenstrecken 7 zu den entsprechenden Anschlußpunkten 12, 13 bzw. 14, 15 zwischen zwei Ableiterelementen 3 jeder der parallen Ableitersäulen 1 und 2 sind Zündimpedanzen eingeschaltet, welche vorzugsweise aus Ableiterblöcken bestehen, die in separate Porzellangehäuse eingebaut sind.In the electrical connections from the connection points 10, 11 between two control spark gaps 7 to the corresponding connection points 12, 13 or 14, 15 between two arrester elements 3 of each of the parallel arrester columns 1 and 2 are ignition impedances switched on, which preferably consist of arrester blocks that are built into separate porcelain housings.

Die gezeigte Ventilableiteranordnung arbeitet wie folgt:The valve arrester arrangement shown works as follows:

609840/0701609840/0701

-5--5-

260^602260 ^ 602

We nn eine Überspannung an die Ableiteranordnung gelangt, so zündet der Zündabieiter 6 immer zuerst, da dessen gewählte Zündspannung niedriger als die der Ableitersäulen 1, 2 ist. Im Augenblick der Zündung des Zündabieiters steigt die Spannung am unteren Ableiterelement 3 der Ableitersäulen erheblich an, so daß diese zünden. Dabei liegt die Spannung im wesentlichen an den untersten Zündimpedanzen 15, und die Spannung an den mittleren Ableiterelementen wird erheblich erhöht. Auf diese Weise wiederholt sich der eben geschilderte Verlauf, bis sämtliche Ableiterelemente gezündet haben.If an overvoltage reaches the arrester arrangement, it ignites the ignition arrester 6 always first, as its selected ignition voltage is lower than that of the arrester columns 1, 2. Right now the When the ignition arrester is triggered, the voltage at the lower arrester element increases 3 of the arrester pillars considerably so that they ignite. The voltage is essentially at the lowest ignition impedance 15, and the voltage on the central arrester elements is increased significantly. In this way what has just been described is repeated Process until all arrester elements have ignited.

Der Zündabieiter kann im Vergleich zu den parallelen Ableitersäulen so hochohmig bemessen werden, daß er ohne Schaden während des ganzen Entladungsvorganges brennen kann. Durch geeignete Dimensionierurr seiner Schaltelemente kann man den Zündabieiter jedoch auch zum Verlöschen bringen, nachdem die Zündung stattgefunden hat.The ignition arrester can be compared to the parallel arrester columns so high resistance that it can be used without damage during the whole Discharge process can burn. However, through suitable dimensioning of its switching elements, the ignition arrester can also be used Extinguish after ignition has taken place.

Sowohl die Funkenstrecke 5 der Ventilableiterelernente als auch die Steuerfunkenstrecken 7 können selbstlöschende Funkenstrecken mib magnetischer Beblasung sein.Both the spark gap 5 of the valve arrester elements and the Control spark gaps 7 can mib self-extinguishing spark gaps magnetic blowing.

Die Anzahl der parallelen Ableitersäulen wird durch das gewünschte Energieaufnahmevermögen bestimmt und kann im Prinzip beliebig groß sein. Dasselbe gilt für die Anzahl der in Reihe geschalteten Ventilableiterelemente in jeder Säule, die von der gewünschten Löschspannung bestimmt wird.The number of parallel arrester columns is determined by the desired Energy absorption capacity is determined and can in principle be of any size. The same applies to the number of valve arrester elements connected in series in each column, which is determined by the desired erase voltage.

-6-609840/0701 -6-609840 / 0701

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

26ΠΡ60226ΠΡ602

-α--α-

Ventilafoleiteranordnunjen der hier beschriebenen Art v/erden vorzusgsweise derart angeordnet, daß der Zündabieiter in der Kitte steht und die verschiedenen Ableitersäulen zentralsymmetrisch um diesen aufgestellt sind. Die Zündimpedanzen 1b v/erden dabei radial zwischen dem Zündablei'cer und den verschiedenen Ableitersäulen angeordnet.Ventilafoleiteranordnunjen of the type described here v / ground preferably Arranged in such a way that the ignition arrester is in the cement and the various arrester columns are centrally symmetrical are set up around this. The ignition impedances 1b are grounded radially between the ignition arrester and the various arrester columns arranged.

-7--7-

609840/0701609840/0701

ORiGIMAL INSPECiEDORiGIMAL INSPECiED

Claims

250 ^ 602

Patent claims:

Λ, j valve arrester arrangement consisting of one or more columns electrically connected to one another at the upper and lower end of series-connected, essentially identical valve arrester elements, each valve arrester element containing an insulation housing with a series connection of a voltage-dependent resistor and a spark gap stack, characterized in that parallel to the arrester pillars (1, ?.) an ignition circuit (7 »8, 16) is connected, which consists of a series connection of as many control spark gaps (7)» as valve arrester elements (3) are present in each arrester pillar (1, 2), and one Ignition resistance (8) exists, and that cross connections containing ignition impedances (16) from the connection points (10, 11) between each two control spark gaps (7) to the corresponding connection points (12, 13 or 14, 15) between each two valve arrester elements (3 ) each of the parallel arrester columns (1, 2) are present.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the control spark gaps (7) control impedances (9) are connected in parallel are.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the ignition impedances (16) are resistors.

4. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that

609840/0701 _ ₈ _

OBIOiNAL

indicates that the control spark gaps (7) and the series-connected ignition resistor (8) are on a separate column (ignition arrester) form.

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the discharge columns (1, 2) concentrically around the centrally arranged Zündabieiter (6) are set up, of which said cross connections radially outward in one or more in different Extending height lying horizontal planes.

609840/0701